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"Tête de tuyère pour lance à oxygene" Il est signalé à toutes fins utiles que l'invention a également fait l'objet de demandes de brevet déposées respectivement en
Les tubes de lance usuels, pour le traitement par l'oxygène de la masse fondue d'acier dans un convertisseur ou dans des cuves métallurgiques analogues, comprennent, en générale
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trois tubes coaxiaux, le tube interne servant à insuffler l'oxy- Gène sous une pression déterminée dans la masse fondue.
Eventuel- lement avec l'oxygène) des fondants sous forme pulvérulente ou finement divisée peuvent être ajoutés pour une formation de soo- ries ou pour une amélioration de la réactivité ou pour d'autres nations connues.
Le refroidissement s'effectue normalement par l'eau.
Pour une alimentation particulièrement intensive de la pointe de lance inférieure tournée vers le bain, la tête de tuyère doit $tre surveillée et la plupart du temps être équipée aveo une tuyère Lavai pour le jet d'oxygène.
Un effet de refroidissement optimal est encore obtonu si les sections transversales de circulation de l'eau de refroidissement dans le domaine exposé de la pointe de lance sont disposées perpendiculairement au courant,. Les tubes de lance usuels possèdent, dans l'enveloppe de refroidissement un 'tube d'arrivée médian -. il en résulte deux canaux de section transversale annulaire et l'arrivée et l'écoulement de l'eau sont dirigés par des ajutages correspondants. Par les cales d'écartement appliquées sur les tubes d'arrivée d'eau et froidissement est maintenue.
Puisque le tube de l'enveloppe d'oxygène, la position des tubes d'arrivée dans 1'enveloppe de re/ externe se dilate considérablement dans sa grande longueur sons l'effet de la chaleur rayonnante du convertisseur, la sec- tion transversale de circulation de l'eau de refroidissement sa modifie continuellement précisément dans le domaine exposé de la pointe de lance alors que le tube de conduite ne se modifie pas dans. sa longueur.
L'inventioni a notamment pour objet une tête de tuyère
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pour lance à oxycéne composée de trois tubes coaxiaux, un tube Ajouté 8 mots Approuvei(< enveloppe extérieur) un tube de conduite d'eau et un tube inté- rieur d'oxygène, tète caractérisée par des cales d'écartement fixées sur les surfaces externes du tube de conduite d'eau et
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du tube d'oxygène, avec dans la tête de tuyère une liaison rigide entre une partie du tube de conduite d'eau avec au moins un des deux tubes pour l'oxygène ou pour l'enveloppe, liaison constituée par exemple par des nervures ou analogues, ce qui maintient con- stante la section de passage pour l'eau.
La disposition de l'invention permet de maintenir tou- jours constante la section transversale pour l'eau de refroidis- sement déterminée dans la partie exposée de la tête de tuyère et de neutraliser les modifications de longueurs du tube de l'enveloppe apparaissant par dilatation à la chaleur, car l'ompla- cement particulièrement exposé à l'action de la chaleur se trouve précisément dans la transition entre le tube intérieur d'oxygène et le tube-enveloppe.
Avec cette forme de réalisation de la tête de tuyère, on peul garantir le maintien de sections transversales constantes pour la circulation d'eau. Lais il est/aussi avantageux de pouvoir / réaliser par une liaison, rigide des trois parties de tubes par des nervures de liaison, une tête de tuyère d'une seule pièce.
Pour pouvoir relier, par exemple par soudure, dans une forme appropriée, la tête de tuyùre en une seule partie, préparée de préférence à partir de matériaux à haute teneur en cuivre pour une élimination favorable de la chaleur, avec le tube interne d'oxygène et le tube-enveloppe, il est par ailleurs prévu suivant l'invention que les raccordements des trois parties de tube dans le tube de lance sont décalés l'un par rapport à l'autre en hauteur, pour que les tubes coaxiaux se laissent. aisé- ment fixer de l'intérieur vers l'extérieur sur la tête de tuyère ; seules les deux parties interne et externe de tube sont solidement reliées, par exemple par soudure, avec le tube d'oxygène interne correspondant et le tube-enveloppe externe de la lance.
En général, un presse-étoupe est disposé contre le tube d'oxygène pour l'équilibre longitudinal du tube-enveloppe.
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Mais dans les réalisations connues le tube de conduite d'eau de re- froidissement peut se mouvoir librement, de sorte qu'ainsi la section transversale de passe de l'eau de refroidissement est constamment modifiée dans la tête de tuyère. Avec la tête de tuyère en une seule partie conforme à l'invention, un équilibre de différence longitudinale pour le tube de conduite d'eau se trouve créé par la disposition d'un talon externe sur la partie médiane du tube.
Dans le façonnage de la tuyère de l'invention, il est par ailleurs prévu que les nervures de liaison dans la tête de tuyère en une seule partie peuvent être disposées, mobiles radialement, elles peuvent aussi être disposées décalées en hauteur l'une par rapport à l'autre, cornue nervures mobiles r lialement.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins joints ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à des exemples de réali- sation représentés aux dessins dans lesquels : -La figure 1 est une représentation schématique d'une lance d'insufflation d'oxygène, vue en coupe.
-La figure 2 montre une coupe de la tête de tuyère avec une coupe partielle de la lance.
D'après les deux figures, la lance connue d'insuffla- tion d'oxygène se compose de trois tubes concentriques dans les- quels ledit tube-enveloppe externe 1 est très fortement exposé à la chaleur rayonnante dans un convertisseur ou dans une cuve métallurgique analogue. Pour l'affinage, l'oxygène est insufflé sous pression désirée par le tube intérieur 3 dans le bain se trouvant dans le convertisseur.
Le refroicissement de la lance à oxygène s'effectue par l'eau et la tête de tuyère 5 de l'extrémité de la lance appuyée sur le bain d'acier doit être refroidie d'une manière particulièrement soigneuse. C'est pourquoi la tête de tuyère
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est fabriquée en cuivre en raison de la bonne conduction calo- rifique. Le tube de conduite disposé entre le tube interne 3 et le tube enveloppe 1 fournit pour la circulation d'eau de re- froidissement deux sections transversales de forme annulaire il est prévu, par les manchons 2k sur le tube de conduite d'eau 2, une entrée caractérisée par la flèche d'entrée et par les manchons lk sur le tube-enveloppe 1, une sortie de l'eau de refroidissement caractérisée par la flèche de sortie.
Dans le tube externe 1 et le tube de conduite d'eau 2 sont répar- ties à différentes distances dans la direction radiale, des cales d'écartement 12a, 12b ou I3a, 13b dans le même plan dans la partie supérieure de la lance, par contre dépalées, dans la partie inférieure de la lance, ainsi la position sou- haitée du tube de conduite d'eau 2 peut être maintenue par rapport aux deux sections transversales de circulation de for- 'me annulaire. Le tube enveloppe 1 est relié solidement, au- dessus de son manchon d'eau de refroidissement 1k, au. tube de conduite 2 par une plaque annulaire, tandis que le tube de conduite 2 est maintenu mobile, au-dessus de son manchon 2k, par un presse-étoupe 4 placé contre le tube interne d'oxygène et de ce fait, le tube peut glisser.
Le dispositif de maintien pour l'introduction du tube de lance dans le convertisseur n'est pas représenté, il est fixé la plupart du temps sur un anneau externe sur le tube enveloppe 1.
L'eau de refroidissement peut conserver sa tempéra- ture de refroidissement au cours de sa circulation à travers le canal détection transversale de forme annulaire, car l'oxy- gène est la plupart du temps en "surfusion" en raison de la pression désirée déporte que l'absorption de chaleur de l'eau- de refroidissement au cours de la circulation qui peut être transmise à travers le tube de conduite 2 peut être négligée.
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Pour pouvoir refroidie régulièrement la tête de tuyère 5 exposée à l'action de la chaleur, celle-ci est exécutée de préférence en une seule pièce selon la figure 2, tandis que ses trois parties de tube 5, 5a et 5b sont fixées l'une à l'autre par des nervures transversales 5r disposées l'une sur l'autre dans le sens de la hauteur comme représenté à droite, pouvant être aussi disposées en travers comme représenté à gauche ou sous forme 5r' décalées l'une par rapport à l'autre. Le courant d'oxy- gène maintient une vitesse désirée par une forme 3a de tuyère "Laval" prévue à l'intérieur de la tête de tuyère 5.
Par la tête de tuyère 5 en une seule partie selon 1'in- vention, on obtient que la section transversale de circulation pour l'eau de refroidissement sur la pointe de lance exposée dans la zone de dérivation à l'extrémité du tube de conduite 2 reste toujours invariable par passage entre le tube interne 3 et le tube enveloppe 1; ainsi les rapports de circulation de l'eau de re- froidissement peuvent rester toujours identiques.
La modification de longueur, du tube enveloppe 1 par rapport au tube d'oxygène 3 est absorbée par le presse- étoupe 4. Une possibilité d'équilibre entre les deux tubes 1 et 2 en résulte par le fait que le tube 2 peut glisser sur un talon externe 5a' de la partie médiane de la tête de tuyère 5 en une seule pièce, tandis que chaque autre liaison déformable peut servir pour une modification de longueur.
Avec la tête de tuyère 5 en une seule pièce selon l'invention, la lance à oxygène peut être introduite dans des masses en fusion dans des cuves métallurgiques, par exemple dans un convertisseur pour une action de refroidissement toujours ré- gulière de la pointe de lance lors d'un traitement d'affinage.
Il est bien évident que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et re- présentés et à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes
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et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.